文/本刊記者 翟媛媛

記者：雷院長(zhǎng)，您好，很多專家都認(rèn)為生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用實(shí)踐，已經(jīng)迎來它的春天，您怎么認(rèn)為？

雷廷宙：我國(guó)生物質(zhì)能多樣化利用經(jīng)過已經(jīng)取得較大進(jìn)展，生物質(zhì)發(fā)電、液體燃料、燃?xì)?、成型燃料等多種利用方式并舉，技術(shù)不斷進(jìn)步，呈現(xiàn)出規(guī)?；l(fā)展的良好勢(shì)頭。說是春天的開啟并不為過。尤其是河南，在生物質(zhì)能領(lǐng)域是有天然優(yōu)勢(shì)的。

在生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃即將啟動(dòng)之際，我個(gè)人認(rèn)為，河南需要大力打造四項(xiàng)科技示范工程，以確保產(chǎn)業(yè)進(jìn)步與發(fā)展。具體來說是：生物質(zhì)成型燃料技術(shù)示范工程、餐廚垃圾能源化技術(shù)示范工程、城市垃圾高溫?zé)峤饧夹g(shù)示范工程和秸稈間接液化制乙基燃料技術(shù)示范工程。

記者：聽起來是四項(xiàng)不同領(lǐng)域和不同形態(tài)的生物質(zhì)能解決方案。

雷廷宙：對(duì)，我們分開來一一介紹，首先說說生物質(zhì)成型燃料技術(shù)示范工程。河南作為農(nóng)業(yè)大省，生物質(zhì)資源十分豐富，僅農(nóng)業(yè)廢棄物資源量就有8000多萬噸，占全國(guó)1/10。每年全國(guó)農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量8億多噸，可作燃料利用的有3～4億噸，折合1.5億～2億噸標(biāo)煤，相當(dāng)于我國(guó)每年原煤產(chǎn)量的1/10。農(nóng)業(yè)廢棄物具有資源分散、能量密度低、容重小、儲(chǔ)運(yùn)不方便等缺點(diǎn)，嚴(yán)重地制約了其大規(guī)模應(yīng)用。每年如果把河南省的2000萬噸秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物用作成型燃料，收集成本按照每噸200元，則2000萬噸可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收40億元。2000萬噸的秸稈可替代標(biāo)煤約1000萬噸，減排二氧化碳2200萬噸，減排二氧化硫20萬噸。

通過生物質(zhì)成型燃料技術(shù)，將各類分散、沒有一定形狀的農(nóng)業(yè)廢棄物原料壓縮成形狀固定、密度較大的成型燃料，節(jié)約運(yùn)輸和儲(chǔ)存費(fèi)用，改善燃燒狀況，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。成型燃料是實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)規(guī)模化利用的重要技術(shù)支撐，是生物質(zhì)進(jìn)行能源轉(zhuǎn)化的重要前提。成型燃料不僅可直接用于發(fā)電、工業(yè)鍋爐、民用炊事采暖等用能設(shè)備替代煤炭燃燒利用，還可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃?xì)?、液體燃料等能源產(chǎn)品，作為城市燃?xì)夂蛙囉萌剂鲜褂?，?yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。結(jié)合我省的農(nóng)業(yè)廢棄物資源優(yōu)勢(shì)和成型燃料技術(shù)優(yōu)勢(shì)，建立成型燃料重大工程項(xiàng)目，一方面解決農(nóng)作物秸稈隨意焚燒帶來的污染，另一方面替代化石能源，起到節(jié)能減排的作用。

記者：這個(gè)數(shù)據(jù)還是很驚人的。我們都知道國(guó)家《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中要求2020年生物質(zhì)成型燃料年利用量達(dá)到5000萬噸，“十二五”期間生物質(zhì)成型燃料利用量達(dá)到2000萬噸。那么河南在生物質(zhì)成型燃料方面都做了哪些具體工作？

雷廷宙：目前，根據(jù)河南省的農(nóng)作物秸稈資源情況，我省科研單位已經(jīng)全面系統(tǒng)地進(jìn)行了農(nóng)業(yè)廢棄物的干燥、粉碎、成型特性和機(jī)理的研究。研發(fā)出多個(gè)具有國(guó)際先進(jìn)水平的成熟高效、可獨(dú)立使用的農(nóng)業(yè)廢棄物干燥、粉碎、成型及燃燒、氣化等關(guān)鍵設(shè)備，完成了農(nóng)業(yè)廢棄物板式干燥機(jī)、粉碎機(jī)、平模成型機(jī)、環(huán)模顆粒成型機(jī)等成型成套設(shè)備的研制，設(shè)備技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，具有廣泛的物料適用性；完成了成型燃料炊事爐、分段燃燒爐、工業(yè)鍋爐及爐窯等高效燃燒設(shè)備及MW級(jí)固定床氣化爐的研發(fā)，設(shè)備能源轉(zhuǎn)換效率高，污染排放小，應(yīng)用領(lǐng)域廣，為農(nóng)業(yè)廢棄物成型燃料的規(guī)模化應(yīng)用及該行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的建立奠定了良好基礎(chǔ)。研究設(shè)計(jì)出包括農(nóng)業(yè)廢棄物干燥、粉碎、水分調(diào)整、輸送、壓縮成型、冷卻干燥分離等在內(nèi)的成型燃料一體化封閉的潔凈生產(chǎn)系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)了物料的高效干燥、潔凈粉碎、連續(xù)和低電耗成型，從而降低了全系統(tǒng)能耗、污染和成本費(fèi)用，減少了操作工作量，改善了操作環(huán)境；采用控制理論和技術(shù)，根據(jù)原料種類、含水率和進(jìn)料量等條件的變化，自動(dòng)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行工況；通過對(duì)熱源、干燥設(shè)備、粉碎設(shè)備、加水系統(tǒng)、成型設(shè)備等單元的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了物料和成型燃料的溫度、濕度、流量、料位等參數(shù)的監(jiān)測(cè)和成型系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，從而實(shí)現(xiàn)整套設(shè)備智能化運(yùn)行；系統(tǒng)運(yùn)行連續(xù)穩(wěn)定，減少了人工操作，實(shí)現(xiàn)了清潔化生產(chǎn)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。建立了成型燃料生產(chǎn)廠原料收集最佳半徑數(shù)學(xué)模型及原料最佳收集模式；以降低能耗、減少人工操作、降低粉塵等為目的，通過系統(tǒng)集成和優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立了集干燥、粉碎、水分調(diào)整、輸送、壓縮成型、冷卻干燥分離等一套完整實(shí)用、密閉防塵的成型燃料生產(chǎn)成套設(shè)備及生產(chǎn)工藝流程，有效降低噪聲及粉塵污染，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化清潔生產(chǎn)；以成型燃料生產(chǎn)工藝與裝備要求指標(biāo)、資源能源利用指標(biāo)、成型燃料產(chǎn)品指標(biāo)等為依據(jù)，進(jìn)行了成型燃料清潔生產(chǎn)分析，建立了成型燃料清潔生產(chǎn)模式；以能源消耗和環(huán)境排放為目標(biāo)，建立了成型燃料的生命周期能源消耗、環(huán)境排放分析模型，得出了客觀、科學(xué)、全面的農(nóng)業(yè)廢棄物成型燃料全生命周期分析數(shù)據(jù)。目前我省的生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)規(guī)模約年產(chǎn)50萬噸，發(fā)展?jié)摿薮螅沂〉纳镔|(zhì)成型燃料技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，無論是資源還是技術(shù)，我省都具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，因此，有必要加大對(duì)這方面的支持，開展成型燃料重大工程項(xiàng)目。

記者：看來我們?cè)谏镔|(zhì)成型技術(shù)方面還是很有基礎(chǔ)的。再換個(gè)話題，近年來，地溝油的地下非法利益鏈逐漸浮出水面，媒體、社會(huì)公眾加大了對(duì)餐廚垃圾的關(guān)注度，如何對(duì)餐廚垃圾的進(jìn)行能源化、資源化處理，成為迫在眉睫的問題。特別是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，餐廚垃圾產(chǎn)生量持續(xù)上升。目前我國(guó)平均每1萬人日產(chǎn)生1噸餐廚垃圾，僅我國(guó)城市每年產(chǎn)生的餐廚垃圾不低于6000萬噸。您所說的餐廚垃圾能源化示范工程就是解決這些問題的吧？

雷廷宙：這是個(gè)綜合解決方案。作為人口大省、糧食大省，我省近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城鎮(zhèn)人口不斷增加，餐廚垃圾增加迅速，同時(shí)也面臨著更為嚴(yán)峻的環(huán)境衛(wèi)生、食品安全等問題。特別是餐廚垃圾中廢棄油脂的含量在5%～20%之間，初步過濾后廢棄油脂的含量在20%～80%之間，因此被非法人員會(huì)用來制作地溝油，并向餐飲業(yè)銷售。因此，要結(jié)合國(guó)家“打擊地溝油地下經(jīng)濟(jì)”和“扶持生物質(zhì)能供應(yīng)體系”的相應(yīng)政策指導(dǎo)，將餐廚垃圾能源化、規(guī)?；睾侠斫鉀Q。

作為一種獨(dú)特的垃圾，餐廚垃圾利用得不好會(huì)形成危害和污染，利用得好將會(huì)成為很好的資源，完全實(shí)現(xiàn)變廢為寶。與城市生活垃圾相比，餐廚垃圾組成較簡(jiǎn)單，有毒有害物質(zhì)含量少，主要以蛋白質(zhì)、淀粉和動(dòng)物脂肪類為主要成分，富含氮、磷、鉀、鈣以及各種微量元素，具有營(yíng)養(yǎng)元素齊全、再利用價(jià)值高的特點(diǎn)，經(jīng)適當(dāng)處理后可作有機(jī)肥料或飼料原料等進(jìn)行再利用。利用餐廚垃圾聯(lián)合厭氧發(fā)酵處理工藝，首先可將餐廚垃圾中油脂進(jìn)行分離，經(jīng)凈化提純后可作為工業(yè)油脂使用；餐廚垃圾中的固體部分在進(jìn)行厭氧發(fā)酵無害化處理以后，可產(chǎn)生沼氣用于發(fā)電、燃燒照明以及給汽車作為動(dòng)力等，發(fā)酵殘?jiān)鼊t可以制成肥料用于農(nóng)林業(yè)，從而最大程度實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾資源化利用的目的。

記者：這也算變廢為寶，創(chuàng)造雙贏了，技術(shù)方面有沒有難點(diǎn)？

雷廷宙：目前，我省的科研單位和相關(guān)企業(yè)已經(jīng)初步掌握了餐廚垃圾能源化處理的技術(shù)，已建立了餐廚垃圾能源化項(xiàng)目。餐廚垃圾能源化處理系統(tǒng)包括了收運(yùn)系統(tǒng)、前分選系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、沼氣凈化發(fā)電系統(tǒng)、油脂分離回收系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)以及電氣及自動(dòng)化控制等九部分組成。其中前分選系統(tǒng)主要由原料儲(chǔ)倉(cāng)、一級(jí)進(jìn)料螺旋、金屬分選機(jī)、破碎風(fēng)選機(jī)、固液分離設(shè)備和均漿設(shè)備等部分組成，厭氧發(fā)酵系統(tǒng)主要由生物發(fā)酵設(shè)備、水解酸化調(diào)節(jié)罐、厭氧發(fā)酵罐等設(shè)備組成，沼氣凈化發(fā)電系統(tǒng)主要由沼氣凈化和沼氣發(fā)電兩部分組成等。此外，在污染物控制方面，污水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，臭氣等污染物則進(jìn)入臭氣處理系統(tǒng)等，完成系統(tǒng)污染達(dá)標(biāo)排放。

通過生物柴油技術(shù)，沼氣發(fā)酵技術(shù)等，將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為生物柴油、沼氣、肥料和沼液等產(chǎn)品，結(jié)合我省資源優(yōu)勢(shì)，以鄭州、洛陽、開封等城市為中心，建立餐廚垃圾能源化、規(guī)?；煤褪痉痘兀缓笠渣c(diǎn)帶面，將技術(shù)路線、示范項(xiàng)目和運(yùn)行模式逐步推廣全省乃至全國(guó)，解決餐廚垃圾的環(huán)境和安全問題，促進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)和節(jié)能減排的快速發(fā)展。

記者：除了餐廚垃圾之外還有城市垃圾也很讓人頭疼。我國(guó)目前正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化高速發(fā)展期，然而快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也帶來了日益增大的能源缺口和嚴(yán)峻的環(huán)境問題。人們不僅對(duì)自然資源開發(fā)和利用的規(guī)模和強(qiáng)度上不斷擴(kuò)大，消耗資源速度也在大大加快。一方面給社會(huì)帶來了文明，提高了人們生活質(zhì)量，另一方面也意味著加速了垃圾的增長(zhǎng)，垃圾就是環(huán)境污染的重要原因之一。如果放任自流。疏于管理和處理，那它就會(huì)造成公害，破壞生態(tài)環(huán)境，危及到人們的健康。

雷廷宙：你說的這個(gè)就是我們馬上要說的第三個(gè)工程——城市垃圾高溫?zé)峤饧夹g(shù)示范工程。這是利用城市垃圾的高溫?zé)峤夤に嚰夹g(shù)及設(shè)備，實(shí)現(xiàn)城市垃圾的集中處理，同時(shí)，利用熱解產(chǎn)生的高熱值燃?xì)?，建立?nèi)燃機(jī)發(fā)電及余熱蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)城市垃圾的無害化處理和能源化高效利用。建設(shè)一個(gè)年處理城市垃圾處理10000噸的示范工程，每年生產(chǎn)的能源可替代標(biāo)煤1500噸，實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排3300噸，實(shí)現(xiàn)新增勞動(dòng)就業(yè)30-50人。

目前，我省科研團(tuán)隊(duì)初步開發(fā)出完整的垃圾熱解處理系統(tǒng)，具有氣化系統(tǒng)穩(wěn)定，對(duì)各類城市垃圾適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。系統(tǒng)控制系統(tǒng)完善，有效控制爐溫，保證了燃?xì)赓|(zhì)量和灰質(zhì)量，杜絕爐內(nèi)結(jié)焦，實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；凈化系統(tǒng)采用間接式降溫、電捕焦等方法替代水洗方式除塵，無焦油污水排放，利用換熱器替代水洗降溫，不會(huì)造成二次污染，同時(shí)可回收部分余熱；氣化過程空氣消耗量低，燃?xì)獾臒嶂悼梢苑€(wěn)定達(dá)到5MJ/m3，氣化效率達(dá)到70%。

記者：有數(shù)據(jù)說，中國(guó)城市人均年產(chǎn)垃圾約440千克；全國(guó)主要城市年產(chǎn)生活垃圾1.6億噸，足可以使一個(gè)100萬人口的城市被覆蓋1米；同時(shí)，城市生活垃圾還在以年增長(zhǎng)率8%～10%以上的速度增長(zhǎng)。中國(guó)城市生活垃圾的處理率只有58.2%，無害化處理率更是僅為35.7%，遠(yuǎn)低于世界許多國(guó)家的水平。

雷廷宙：垃圾發(fā)電具有巨大的環(huán)境效益。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市生活垃圾也在不斷地增長(zhǎng)，大量的垃圾堆放，不僅影響市容整潔，而且污染環(huán)境。垃圾的簡(jiǎn)單填埋雖然投資少，簡(jiǎn)單方便，但這種方法不能使垃圾的體積減小，需要占用大量土地資源。而將垃圾熱解汽化后進(jìn)行發(fā)電，可解決垃圾填埋造成的土地浪費(fèi)和焚燒過程造成的污染，實(shí)現(xiàn)垃圾的無害化處理，達(dá)到環(huán)保要求有實(shí)現(xiàn)廢棄資源發(fā)電代替一次能源的問題，項(xiàng)目示范市場(chǎng)前景廣闊。垃圾發(fā)電是一項(xiàng)利國(guó)利民的環(huán)保產(chǎn)業(yè)，我國(guó)政府也在政策以及法律上為環(huán)保產(chǎn)業(yè)營(yíng)造了良好的投資環(huán)境，再加上國(guó)際環(huán)境的推動(dòng)，為垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了有利的發(fā)展條件。垃圾發(fā)電不同于其他的發(fā)電形式，其重點(diǎn)在于環(huán)境保護(hù)而不是發(fā)電，因此，并不能單純地追求發(fā)電量，垃圾發(fā)電廠的建設(shè)也要根據(jù)城市的發(fā)展?fàn)顩r而定。垃圾發(fā)電的優(yōu)勢(shì)在于其所創(chuàng)造的綜合效益，垃圾減量處理和轉(zhuǎn)換為能源是其突出優(yōu)點(diǎn)。雖然現(xiàn)在垃圾發(fā)電還存在著不少問題，在焚燒鍋爐的設(shè)計(jì)以及排放廢氣的處理等方面還有待提高與改善，但是隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，垃圾發(fā)電必將成為環(huán)保產(chǎn)業(yè)的一支生力軍。

記者：2013年以來，我國(guó)北方多個(gè)城市頻繁出現(xiàn)霧霾天氣，嚴(yán)重的空氣污染給我國(guó)“高污染、高能耗、高排放”的工業(yè)發(fā)展模式敲響了警鐘。同時(shí)，隨著國(guó)家能源政策的調(diào)整，“煤改氣”工程不斷實(shí)施，導(dǎo)致天然氣需求量激增，供需缺口隨之?dāng)U大。據(jù)測(cè)算，2015年至2017年，我國(guó)天然氣消費(fèi)量將達(dá)3000億立方米，對(duì)外依存度將超過50%。那么是否有一種燃料可以來替代天然氣，減少公眾對(duì)其的依賴？

雷廷宙：利用秸稈解耦氣化制合成氣的技術(shù)和工藝，建立新型秸稈氣化制備合成氣工藝技術(shù)，提高秸稈原料碳轉(zhuǎn)化率；集成創(chuàng)新秸稈氣化制合成氣-乙基燃料合成-產(chǎn)物分離一體化新工藝，提高乙基醇類合成過程中的能量效率和資源利用率，降低生物質(zhì)基液態(tài)燃料的生產(chǎn)成本，建設(shè)秸稈間接液化制乙基燃料的示范工程，可實(shí)現(xiàn)秸稈資源的液體燃料高效轉(zhuǎn)化。

記者：早在我國(guó)生物質(zhì)工程興起之初，就有人測(cè)算，充分利用生活垃圾與有機(jī)廢棄物，每年可產(chǎn)生1000億立方米的生物天然氣，相當(dāng)于2010年全國(guó)天然氣消費(fèi)量；利用好每年約6.9億噸的可收集秸稈資源量，亦可產(chǎn)生相當(dāng)于6座三峽發(fā)電站的生物質(zhì)電廠。

雷廷宙：目前生物質(zhì)能的發(fā)展雖然還達(dá)不到那么大的體量，但憑現(xiàn)在的技術(shù)水平，預(yù)期生產(chǎn)1噸乙基燃料需要5噸農(nóng)林固體廢棄物，在原料200元/噸的條件下，合成乙基燃料生產(chǎn)成本低于6000元/噸，形成生物質(zhì)間接液化制乙基燃料示范平臺(tái)。按每噸秸稈收購(gòu)價(jià)200元計(jì)算，一個(gè)年產(chǎn)3000噸級(jí)的乙基燃料企業(yè)每年可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增加收入300萬元，至少可提供30個(gè)就業(yè)崗位，每年可節(jié)約標(biāo)煤6000噸，減排二氧化碳1.32萬噸。

當(dāng)前，我省聯(lián)合國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)企業(yè)，已經(jīng)在秸稈定向氣化、高性能催化劑的開發(fā)、合成醇技術(shù)等方面有較大的創(chuàng)新，采用氣流床氣化制備合成氣，通過運(yùn)行控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)氣化過程參數(shù)，實(shí)現(xiàn)定向氣化控制燃?xì)饨M分，滿足合成需求。合成氣不含焦油、原料碳轉(zhuǎn)化率高、有效組分(H2+CO)含量高；開發(fā)出了高活性、長(zhǎng)壽命的金屬催化劑，以便自由控制生物質(zhì)氣體中H2和CO的比例，保證合成氣質(zhì)量；利用分子篩涂層技術(shù)修飾研發(fā)的Fe/CuZn催化劑，提高催化劑的反應(yīng)壽命，增加乙醇的選擇性；采取甲醇?xì)饣亓骱铣煞磻?yīng)器技術(shù)，提高C2+醇含量。液態(tài)能源的穩(wěn)定供應(yīng)已經(jīng)成為國(guó)家和地區(qū)進(jìn)一步發(fā)展的先決條件，需要盡快實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的多樣化，它的解決，也有助于社會(huì)均衡發(fā)展。通過示范項(xiàng)目的建立，實(shí)現(xiàn)秸稈制液態(tài)燃料的高效轉(zhuǎn)化，為建立多元化的液態(tài)能源供應(yīng)路線提供創(chuàng)新技術(shù)，保障生物質(zhì)能源新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以充分利用我省現(xiàn)有的農(nóng)作物秸稈資源，從而緩解我國(guó)能源緊張局面，減輕對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴，有效降低交通運(yùn)輸業(yè)中的二氧化碳排放量，對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

編后：早在幾年前就有人預(yù)測(cè)，到2050年，人類所使用能源中，將有50%是來自生物質(zhì)能源。我國(guó)生物質(zhì)能源潛力巨大，“十一五”已完成實(shí)驗(yàn)研究，“十二五”逐步應(yīng)用，至“十三五”期間，我國(guó)生物質(zhì)能源將大面積推廣。對(duì)于未來生物質(zhì)能的推廣項(xiàng)目和范圍，我們希望正如雷教授所說的那樣切實(shí)解決我們的現(xiàn)實(shí)問題，為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展騰飛助力！